Question

如圖為谷氨酸發(fā)酵裝置圖．
（1）圖中3，6處是發(fā)酵罐夾層中水的進出口，水在發(fā)酵罐夾層流動的作用是

 

．
（2）谷氨酸發(fā)酵液的pH應控制在7-8范圍內(nèi)，隨著代謝產(chǎn)物的積累，發(fā)酵液pH變化趨勢是

 

，控制辦法是

 

．發(fā)酵過程中，若谷氨酸積累過量，會抑制

 

的活性，導致合成途徑中斷，這種代謝調節(jié)方式稱為

 

調節(jié)．
（3）如果在4處通入空氣，谷氨酸產(chǎn)量會

 

，原因是

 

．

Answer 1

考點：微生物的利用

專題：

分析：本題考查了谷氨酸發(fā)酵裝置圖以及相關的知識點的分析，需結合具體的問題進行分析．谷氨酸生產(chǎn)所用菌種是好氧菌，通風和攪拌不僅會影響對氮源和碳源的利用率，而且會影響發(fā)酵周期和谷氨酸的合成量，尤其是發(fā)酵后期，加大通氣量有利于谷氨酸的合成．當菌體生長到穩(wěn)定期，適當提高溫度有利于生產(chǎn)谷氨酸．在發(fā)酵過程中，隨著營養(yǎng)物質的利用，代謝產(chǎn)物的積累，培養(yǎng)液的pH會不斷變化分別隨著氮源的利用，放出氨，pH會上升；當糖被利用生成有機酸，pH會下降．

解答： 解：（1）在利用發(fā)酵罐進行發(fā)酵的過程中，由于微生物的呼吸作用以及攪拌等都能產(chǎn)生大量的熱，使發(fā)酵液溫度升高，為防止溫度過高降低酶的活性，而降低谷氨酸產(chǎn)量，采取了水在發(fā)酵罐表層中流動而降溫的措施．
（2）由于谷氨酸顯酸性，隨著它的積累pH變化趨勢會下降，控制辦法是加堿（或氨水），以保持pH的相對穩(wěn)定．發(fā)酵過程中若谷氨酸積累過量，會抑制谷氨酸脫氫酶的活性，導致合成途徑中斷，這種代謝調節(jié)方式稱為酶活性的調節(jié)方式．這種代謝調節(jié)方式稱為反饋調節(jié)．
（3）如果在4處通入空氣而不是無菌空氣，谷氨酸產(chǎn)量會下降，原因是混入雜菌產(chǎn)生競爭，分解或吸收谷氨酸．
故答案為：
（1）冷卻（降溫或使溫度控制在30℃一37℃）
（2）下降  加堿（氨水）  谷氨酸脫氫酶酶活性      反饋（負反饋）
（3）下降  混入雜菌產(chǎn)生競爭，分解或吸收谷氨酸

點評：本題考查了微生物代謝的調節(jié)、發(fā)酵工程及相關知識，學生能理解以上知識，就能結合題干寫出正確答案．